package trees;

import beans.TreeNode;

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

/**
 *
 * 给定一个二叉树, 找到该树中两个指定节点的最近公共祖先。
 *
 * 百度百科中最近公共祖先的定义为：“对于有根树 T 的两个结点 p、q，最近公共祖先表示为一个结点 x，满足 x 是 p、q 的祖先且 x 的深度尽可能大（一个节点也可以是它自己的祖先）。”
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 * 例如，给定如下二叉树:  root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4]
 *
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 * 示例 1:
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 * 输入: root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 1
 * 输出: 3
 * 解释: 节点 5 和节点 1 的最近公共祖先是节点 3。
 * 示例 2:
 *
 * 输入: root = [3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4], p = 5, q = 4
 * 输出: 5
 * 解释: 节点 5 和节点 4 的最近公共祖先是节点 5。因为根据定义最近公共祖先节点可以为节点本身。
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 *
 * 说明:
 *
 * 所有节点的值都是唯一的。
 * p、q 为不同节点且均存在于给定的二叉树中。
 *
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode-cn.com/problems/lowest-common-ancestor-of-a-binary-tree
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 * */

public class LowestCommonAncestor {

    public TreeNode lowestCommonAncestor(TreeNode root, TreeNode p, TreeNode q) {
        if(root == null){
            return null;
        }
        if(q == null){ return p;}
        if(p == null){ return q;}
        LinkedList<TreeNode> pList = new LinkedList<>();
        LinkedList<TreeNode> qList = new LinkedList<>();
        findNode(root, p, pList);
        findNode(root, q, qList);
        TreeNode lowest = root;
        while(!pList.isEmpty() && !qList.isEmpty()){
            p = pList.pop();
            q = qList.pop();
            if(p.val == q.val){
                lowest = p;
            }
        }
        return lowest;
    }

    private boolean findNode(TreeNode root, TreeNode node, LinkedList<TreeNode> list){
        if(root == null){
            return false;
        }
        list.add(root);
        if(root.val == node.val){
            return true;
        }
        boolean isInLeft = findNode(root.left, node, list);
        boolean isInRight = findNode(root.right, node, list);
        if(!isInLeft && !isInRight){
            list.removeLast();
        }
        return isInLeft || isInRight;
    }

    public static void main(String[] args){
        TreeNode root = buildTree(new Integer[]{3,5,1,6,2,0,8,null,null,7,4});
        System.out.println((new LowestCommonAncestor()).lowestCommonAncestor(root, new TreeNode(5), new TreeNode(4)));
    }

    public static TreeNode buildTree(Integer[] arrs){
        int index = 0;
        TreeNode root = new TreeNode(arrs[index]);
        index ++;
        Queue<TreeNode> queue = new ArrayDeque<>();
        queue.add(root);
        while(index < arrs.length){
            TreeNode pNode = queue.poll();
            if(arrs[index] != null) {
                TreeNode left = new TreeNode(arrs[index]);
                pNode.left = left;
                queue.add(left);
            }
            index ++;
            if(arrs[index] != null) {
                TreeNode right = new TreeNode(arrs[index]);
                pNode.right = right;
                queue.add(right);
            }
            index ++;
        }
        return root;
    }
}
